Teilprojekt A2: Mehraxial verstärkte Gestricke mit hoher Lagenanzahl für thermoplasti­sche Mischverbunde

Für zahlreiche Leichtbauanwendungen ist der funktionsintegrierende Leichtbau in textiler Mischbauweise auf der Grundlage der neuen Werkstoffgruppe der Hybridgarn-Textil-Thermoplaste von Interesse. Eingebettet in den Entwicklungsprozess von Leichtbaustrukturen in Mischbauweise soll mit den Forschungsarbeiten des TP A2, der Weiterentwicklung der Flachstricktechnik zu einer unikalen Basistechnologie, ein wesentlicher Beitrag für die maschinelle Fertigung von verarbeitungs- und beanspruchungsgerechten mehraxial verstärkten textilen Hybridgarnpreforms für die reproduzierbare Weiterverarbeitung zu ebenen und räumlich gekrümmten thermoplastischen Mischverbunden geleistet werden.

Im Teilprojekt A2 werden zwei Ziele verfolgt. Das erste Ziel dient der konsequenten Erweiterung der in der Basisphase erarbeiteten Grundlagenerkenntnisse für die Entwicklung von Mehrlagengestricken (MLG) mit hoher Lagenanzahl in reproduzierbarer Qualität sowie der Integration von Sensornetzwerken. Das zweite Ziel stellt die Entwicklung einer Prozesskette von der Bauteilgeometrie über computergestützt ermittelte Gestrickkonturen in Musterprogrammen bis zu 2D/3D-formgerechten, biaxial verstärkten MLG dar. Im Teilprojekt A2 werden in der Verknüpfungsphase folgende stichpunktartig zusammengefasste Arbeitspunkte bearbeitet:

• Modellierung, experimentelle Entwicklung, Fertigung und Prüfung ebener GF/PP-Hybridgarngestricke mit hoher Lagenanzahl und reproduzierbaren Gestrickeigenschaften,
• Entwicklung anforderungsgerechter Hybridgarngestricke für Compliantstrukturen und Verbunde mit integrierten Sensorsystemen,
• Entwicklung einer Prozesskette von der Bauteilgeometrie über die computergestützte Ermittlung von Gestrickkonturen und Verstärkungsfadenlagen sowie deren Überführung in Musterprogramme für die Flachstrickmaschine zur Fertigung 2D/3D-formgerechter, biaxial verstärkter Hybridgarngestricke und
• Erprobung der Herstellungstechnologie für 2D/3D-formgerechte Hybridgarngestricke und Realisierung ausgewählter komplexer Beispielgeometrien an einem Demonstratorbauteil.

Die reproduzierbare Formgebung und die Sicherung der belastungsgerechten Verstärkungsstruktur stehen dabei im Mittelpunkt der Arbeiten.

Das Ziel der Demonstratorphase ist die Bereitstellung eines durchgängigen Konzepts zur maschinellen Fertigung von komplexen, mehraxial verstärkten textilen Hybridgarn-Preforms in reproduzierbarer Qualität für die Weiterverarbeitung zu ebenen oder räumlich gekrümmten, schalenförmigen thermoplastischen Verbundstrukturen mit hoher Lagenanzahl und Funktionsintegration. Dieses Konzept ist konsequent anhand von komplexen 3D-Preforms für konkrete Demonstratorbauteile des SFB zu erproben und bildet eine wesentliche Grundlage zur Entwicklung von Technologiedemonstratoren in funktionsintegrierenden Mischbauweisen.

Leitung
Prof. Dr.-Ing. habil. Dipl.-Wirt. Ing. Chokri Cherif
TU Dresden
Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik  
01062 Dresden
Tel.: +49 351 463-39303
Fax: +49 351 463-39301


Prof. Dr.-Ing. habil. Sybille Krzywinski
TU Dresden
Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik
01062 Dresden
Tel.: +49 351 463-39312
Fax: +49 351 463-39301